固态电芯的能量密度会因具体技术路线、材料以及研发进展等因素而有所不同。
目前一些已经取得的成果如下：
- 中国科学院青岛生物能源与过程研究所科研团队开发的均质化正极材料（锂钛锗磷硫硒），使用该材料的全固态锂电池能量密度达到390瓦时每千克，是目前所报道长循环全固态锂电池的1.3倍。
- 国轩高科发布的采用全固态电池技术的金石电池，电芯能量密度达350wh/kg，比传统的液态三元锂电池提升40%以上。
- 据报道，吉利自研的全固态电池已实现20ah标准尺寸电芯开发，其全固态电芯能量密度超400wh/kg。
- NASA研发的航空用固态电池能量密度达到了500wh/kg，几乎是目前最好的电动汽车电池能量密度的两倍（特斯拉公司的4680锂电池的能量密度约为300wh/kg）。
总体而言，相比传统的液态锂电池，固态电池具有实现更高能量密度的潜力。预计随着技术的不断成熟，固态电池的能量密度有望达到500wh/kg，约为当前液态锂电池的2-3倍。但需要注意的是，固态电池目前仍面临一些挑战，如固态电解质的离子电导率较低、电极-电解质的固固界面处的界面电阻大、新材料的生产成本较高等，其规模化量产还需要一定的时间。在固态电池完全成熟之前，半固态电池作为过渡方案已率先实现产业化，例如宁德时代2023年4月推出的凝聚态电池，能量密度高达500wh/kg。